Слайд 1 - Ассоциация микроволновой радиотермометрии

Миниатюрные антенны-аппликаторы
для микроволновых радиотермометров
медицинского назначения
Веснин С.Г., Седанкин М.К.
Фирма РЭС, МГТУ им. Н.Э. Баумана г.Москва
Принцип действия микроволнового
радиотермометра
Микроволновый радиотермометр измеряет
интенсивность собственного электромагнитного
излучение тканей в микроволновом диапазоне
Область измерения внутренней температуры
Кожа
Внутренние ткани
D=30-40 мм
Радиотермометр
Антенна
P=k T ∆f
K-постоянная Больцмана
U=15-30 мм
Область измерения
внутренней температуры
Основоположники микроволновой
радиотермометрии в России
Академик
Гуляев Ю.В.
др. ф-м. н.
Годик Э.Э.
Член корреспондент
Троицкий В.С.
Преимущества микроволновой
радиотермометрнии
Отсутствие лучевой нагрузки , возможность
проведения многократных измерений
Высокая чувствительность метода
Выявление патологий на ранней стадии
Наглядность представления результатов
Простота и компактность аппаратуры
Зависимость тепловыделения опухоли от
времени удвоения
70
Тепловыделение
опухоли
молочной железы,
(
мВт/cm3 )
60
50
40
30
БЕЗ
метастазов в
лимфоузлах
С
метастазами в
лимфоузлах
20
10
0
100
200
300
400
500
600
Время удвоения опухоли (дни)
700
Конструкция двухдиапазонной
помехозащишенной антенны
Описание прибора
•
Разработанный компанией ООО «Фирма РЭС» метод радиотермометрии молочных желез включен в стандарт
медицинской помощи
1. Внешний вид радиотермометра РТМ-01-РЭС
3. Современное состояние
 Получено положительное решение на заявку на выдачу
патента № 2008151958 от 26 декабря 2008 года «Антеннааппликатор и устройство для определения температурных
изменений внутренних тканей биологического объекта и
способы определения температурных изменений и выявления
риска рака»;
 Налажено производство РТМ;
 Методика успешно прошла клинические испытания
 Приказом Министра здравоохранения № 744 от 1 декабря
2005 года радиотермометрия молочных желез включена в
стандарт медицинской помощи больным со злокачественными
новообразованиями молочной железы
2. Дизайн проектируемого ПММ
•8
•8
Визуализация результатов измерений в виде
полей температур
Поле пациентки Л. 35 лет.
Без патологий
Поле пациентки А. 37 лет.
Рак молочной железы
Экспертная система для выявления
пациентов группы риска РМЖ
Основы микроволновой
радиотермометрии

Т rad   T (r ) * P (r ) dV

T(r)-Термодинамическая температура,
r-текущая координата
P(r)- Весовая радиометрическая функция
E(r)
σ
-Нормированный вектор электромагнитного поля антенны
в режиме передачи
-Электропроводность тканей
3D- электродинамическая
модель
Область измерения внутренней температуры
Весовая радиометрическая
функция
Распределение весовой радиометрической
функции в плоскости Е и Н на глубине 10 мм
Область измерения внутренней
температуры
Без опухоли
Опухоль на
расстоянии 6 см
Область измерения температуры для
разных антенн
Диаграммы различных антенн
Математическое моделирование распределения температурного
поля на основе решения уравнения теплопроводности
биообъекта
Кожа
Мышечная
ткань
Сосок
Решение уравнений теплопроводности:
* kT  Q
  c  ( T T )  0
met
bb b
b

kT  r  h ( T  T )  0
a
a⁰
k – теплопроводность ткани [Вт/м* C],
Qmet – удельное тепловыделение [Вт/м2],
ρbcbώb– параметры кровотока [Вт/м3*⁰C],
Tb – температура артериальной крови [⁰C],
ha – коэффициент теплообмена [Вт/м2*⁰C],
Ta – температура окружающей среды [⁰C].
Таблица тепловых параметров биоткани
Опухоль
Удельное
тепловыделение
(Qmet, [Вт/м^2])
Опухоль
Жировая
ткань
Железистый
ткань
Проанализировано около 30 различных моделей
Параметры
кровотока
(ρbcbώb,
[Вт/м^3*⁰C])
Теплопроводность
(k,[Вт/м*⁰C])
65400
Железистая
ткань
Кожа
Жировая
ткань
Мышцы
700
1620
400
700
48000
2400
9100
800
2400
0.511
0.3
0.376
0.21
0.55
Яркостная температура, С
Повышение яркостной температуры в
зависимости от глубины расположения опухоли
2
1.8
1.6
1.4
1.2
1
0.8
0.6
0.4
0.2
0
D=10мм
5
10
15
20
25
Глубина расположении опухоли, мм
30
Различные типы антенн-аппликаторов
Миниатюрная
антенна
Ректальный
аппликатор
Вагинальный
аппликатор
Двухдиапазонная
антенна
ИК-датчик
Антенна
Корпус
радиотермометра
РТМ-01-РЭС
Полостной
аппликатор
Двухдиапазонная
антенна
Антенна диаметром 8 мм
Цифровой антенный модуль
Tвн, Ткож
P
На вход модуля поступает
мощность собственного
излучения тканей
биообъекта,
на выходе модуля–
температура внутренних
тканей и температура
кожи в цифровом
формате
География применения
США, Англия, Германия, Швейцария, Австрия, Канада,
Словения, Словакия, Украина, Киргизия, Польша, Хорватия,
Венгрия, Португалия, Ливан, Турция, Казахстан, Австралия,
Ю. Корея и т. д.
СЕ сертификат Евросоюза,
Казахстана, Австралии, Латвии, Словакии
www.radiometry.ru
Веснин Сергей Георгиевич
Спасибо за внимание